バッテリーパック
【課題】端子間の短絡を回避するようなバッテリーパックを提供する。
【解決手段】一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、バッテリーセルを介して第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備えるバッテリーパック。
【解決手段】一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、バッテリーセルを介して第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備えるバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、充電の不可能な一次電池とは異なって、充放電の可能な電池をいい、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パソコンなどの小型先端電子機器分野だけでなく、エネルギー保存システムに至るまで広く使われている。
【０００３】
二次電池の組立て及び運搬時に、端子に導体が接触して正極と負極とが短絡される場合には、二次電池が発熱または発火するなどの大事故が発生する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、端子間の短絡を回避するようなバッテリーパックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、前記第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；前記第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ前記第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、前記バッテリーセルを介して前記第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備える。
【０００６】
本発明の他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２ケースは、第２電極端子を収容する第２端子ガイドユニットを備え、前記第２電極端子は、露出面と非露出面とを備え、前記第２電極端子の非露出面が前記第２端子ガイドユニットと対向するように備えられる。
【０００７】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニット及び前記第２端子ガイドユニットは、互いに反対側に向かう。
【０００８】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニットは、前記第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、前記突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子と近い端部に配される。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニットは、第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部をさらに備え、前記第２突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子から遠い端部に配される。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第１クッション部を収容するための収容面を備え、前記第１クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第１クッション部は、前記第１電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第２クッション部を収容するための収容面を備え、前記第２クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第２クッション部は、前記第２電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第１電極端子の露出面と結合する第１導電性プレートをさらに備える。
【００１３】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第２電極端子の露出面と結合する第２導電性プレートをさらに備える。
【００１４】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第１クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む。
【００１５】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１クッション部は、シリコンで構成される。
【００１７】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２クッション部は、シリコンで構成される。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第１導電性プレートは、銅を含む。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２導電性プレートは、銅を含む。
【００２０】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、前記突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子と近い端部に配される。
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部を備え、前記第２突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子から遠い端部に配される。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１導電性プレートは、前記第１端子ガイドユニットとネジ結合する。
【００２３】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２導電性プレートは、前記第２端子ガイドユニットとネジ結合する。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１ケースと前記第２ケースとは、同じ形状である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図であって、バッテリーセルを省略して第１ケース及び第２ケースのみを示す斜視図である。
【図４】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図５】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図６】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図７】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図８】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図９】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明らかになる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現でき、但し、本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものあり、本発明は請求項の範ちゅうにより定義されるだけである。一方、本明細書で使われる用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で単数型は、文章で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で使われる“含む”及び“備える”は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子において、一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は用語により限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。以下では、理解を助けるために、同じ部材については同じ部材番号を使用する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図であり、図２は、図１の分解斜視図である。
【００２８】
図面を参考にすれば、バッテリーパックは、バッテリーセル１００及びバッテリーセル１００を収容するケース２００を備え、ケース２００は、バッテリーセル１００を中心として両側に配される第１ケース２１０と第２ケース２２０とを備える。
【００２９】
バッテリーセル１００は、正極端子１１０と負極端子１２０とで構成された一対の電極端子を備える。電極端子１１０、１２０は、バッテリーセル１００の一側方向Ｄ３に沿って引き出され、電極端子１１０、１２０は所定の幅を持つ。バッテリーセル１００は、２次電池であって充放電の可能なニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウム−イオン電池、リチウムポリマー電池などでありうる。
【００３０】
ケース２００はバッテリーセル１００を収容し、正極端子１１０と負極端子１２０とが露出される面が互いに反対方向に向かうように電極端子１１０、１２０を引き出すことができる。このために、ケース２００は、バッテリーセル１００を介して互いに結合できる第１ケース２１０と第２ケース２２０とを備える。ケース２００は、電気絶縁性素材で形成できる。
【００３１】
第１ケース２１０は、ほぼ長方形であって、バッテリーセル１００の一面を包むように配される。第１ケース２１０は、一面が開放されたフレーム形状でバッテリーセル１００のエッジを収容できる。第１ケース２１０には、後述する第２ケース２２０との結合のために複数のボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃとホール２１６ａ、２１６ｂとを備え、バッテリーセル１００の正極端子１１０を引き出すための第１端子ガイド部２１１を備える。
【００３２】
第１端子ガイド部２１１は一定の幅を持つほぼ板状型であって、バッテリーセル１００の正極端子１１０を収容するための収容面２１１ａを備える。正極端子１１０の一面は、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａと対向するように配されて外部に露出されず、正極端子１１０の他面は外部に露出される。以下では、説明の便宜上、第１端子ガイド部２１１と対向するように配された正極端子１１０の一面を‘非露出面’といい、他面を‘露出面’という。
【００３３】
第１クッション部３１０は、正極端子１１０の非露出面と第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａとの間に備えられる。例えば、正極端子１１０は数ｍｍの厚さを持つように薄く形成できる。薄い正極端子１１０に外部から衝撃が加えられれば、所定の剛性を持つ第１端子ガイド部２１１と接触しつつ裂けるか、またはスクラッチが発生するなどの損傷が起きる恐れがある。第１クッション部３１０は、所定の弾性を備えて外部に加えられる衝撃を緩和させることができるため、正極端子１１０の損傷を防止する。このために、第１クッション部３１０は、シリコンなどの弾性を持つ素材で形成される。一方、第１クッション部３１０は、電気の導通を目的としないため絶縁性を持ち、正極端子１１０で発生する熱に耐えるように耐熱性を備える。
【００３４】
また、第１クッション部３１０は、正極端子１１０の露出面と接触する第１導電性プレート４１０との接触面積を広げるために、正極端子１１０を支持する役割を行う。後述するように、第１導電性プレート４１０は正極端子１１０の露出面と接触する。伝導の機能以外に放熱を円滑にするために、第１導電性プレート４１０と正極端子１１０の露出面との接触面積が広げれば広いほど望ましいが、このために第１クッション部３１０は、正極端子１１０を後ろで支持する。第１クッション部３１０によって正極端子１１０と第１導電性プレート４１０との接触面積が増大する。
【００３５】
第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面と接触するように配される。第１導電性プレート４１０は電気を導通させ、バッテリーパックが直列または並列に連結される時にコネクタの機能を行う。
【００３６】
一方、第１導電性プレート４１０は、広い幅及び高さを持つ板状型に製作することで熱容量を増大させることができる。熱容量の大きい第１導電性プレート４１０を通じて正極端子１１０で発生する熱は、効果的に散逸される。第１導電性プレート４１０としては、熱伝導率及び電気伝導率が比較的高い銅（Ｃｕ）などの金属を使用できる。第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面と接触した状態で第１端子ガイド部２１１とネジ結合される。
【００３７】
第２ケース２２０はほぼ長方形であって、バッテリーセル１００の他面を包むように配されて第１ケース２１０と結合する。第２ケース２２０も一面が開放されたフレーム形状であって、バッテリーセル１００のエッジを収容できる。
【００３８】
第２ケース２２０は、第１ケース２１０との結合のための複数のボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃとを備える。この時、第２ケース２２０のボス２２５ａ、２２５ｂは、第１ケース２１０のホール２１６ａ、２１６ｂに対応し、第２ケース２２０のホール２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃは、第１ケース２１０のボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃに対応する。ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂは、各ケース２１０、２２０の内側に向かって突出した柱状である。ホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃの断面はボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂの断面と同じ形状であり、ホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃの深さは、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂの高さと同一か、またはさらに深く形成される。第２ケース２２０は、バッテリーセル１００の負極端子１２０を一側方向に引き出すための第２端子ガイド部２２１を備える。
【００３９】
第２端子ガイド部２２１は、一定の幅を備え、バッテリーセル１００の負極端子１２０を収容する収容面２２１ａを備える。負極端子１２０の一面は、第１端子ガイド部２１１の収容面２２１ａと対向するように配されて外部に露出されず、負極端子１２０の他面は外部に露出される。以下では、説明の便宜のために、第２端子ガイド部２２１と対向するように配された負極端子１２０の一面を‘非露出面’といい、他面を‘露出面’という。
【００４０】
正極端子１１０を収容するための第１端子ガイド部２１１の収容面２２１ａはＤ１方向に向かう一方、負極端子１２０を収容するための第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａは−Ｄ１の方向であって、互いに反対方向である。これらの端子ガイド部２１１、２２１を備える第１及び第２ケース２１０、２２０の構造及び結合によって、正極端子１１０と負極端子１２０との面は互いに反対方向に露出される。したがって、バッテリーパックの製造過程において、導体が正極端子１１０及び負極端子１２０と接触する端子間短絡による事故を回避できる。
【００４１】
第２クッション部３２０は、負極端子１２０の非露出面と第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａとの間に備えられて、負極端子１２０の損傷を防止し、負極端子１２０の露出面と第２導電性プレート４２０との接触面積を増大させるために負極端子１２０を支持する。第２クッション部３２０も第１クッション部３１０と同様に、耐熱シリコンなどの絶縁性、耐熱性及び弾性を持つ素材を含むことができる。
【００４２】
第２導電性プレート４２０は、負極端子１２０の露出面と接触するように配される。第２導電性プレート４２０は、負極端子１２０と同じ幅及び高さを持つように形成して熱容量を増大させる。負極端子１２０で発生した熱は、第２導電性プレート４２０を通じて効果的に散逸される。第２導電性プレート４２０も、第１導電性プレート４１０と同様に、熱伝導率及び電気伝導率の比較的高い銅（Ｃｕ）などの金属を使用できる。第２導電性プレート４２０は、ネジを利用して第２端子ガイド部２２１と結合できる。
【００４３】
本実施形態では、第１及び第２ケース２１０、２２０の中心部分が開放されたフレーム形状である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１ケース２１０と第２ケース２２０との中心部分が開放されずに閉鎖された面であるか、または複数の孔の開いた状態でありうる。
【００４４】
一方、本実施形態では、バッテリーパックを直列または並列に連結するためのコネクタとして導電性プレート４１０、４２０が組立てられる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、クリップ状のコネクタを利用するか、またはワイヤーなどを利用して直列または並列連結してもよい。
【００４５】
図３は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックであって、説明の便宜のためにバッテリーセル１００を省略し、第１及び第２ケース２１０、２２０のみを示す斜視図である。
【００４６】
本実施形態によるバッテリーパックも、正極端子１１０と負極端子１２０との一対の電極端子１１０、１２０を備えるバッテリーセル１００を備え、バッテリーセル１００の構成は、図１及び図２を参考にして説明したバッテリーセル１００と同一である。
【００４７】
一方、バッテリーセル１００を介して第１ケース２１０と第２ケース２２０とが互いに結合でき、各ケース２１０、２２０は、それぞれ端子ガイド部２１１、２２１を備えて、電極端子１１０、１２０が互いに異なる方向に向かうように露出させる点も、前述した実施形態と同一である。そして、各電極端子１１０、１２０に対してクッション部３１０、３２０と導電性プレート４１０、４２０とが備えられる点も、前述した実施形態と同一である。
【００４８】
ただし、本実施形態では、端子ガイド部２１１、２２１に突出部２１９、２２９がさらに備えられた点、及び第１ケース２１０と第２ケース２２０との相互結合のためのボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとの配置状態で差がある。以下では、説明の便宜のために差異点を中心に説明する。
【００４９】
まず、端子ガイド部２１１、２２１に形成された突出部２１９、２２９を説明する。
【００５０】
端子ガイド部２１１、２２１は、電極端子１１０、１２０を収容する収容面２１１ａ、２２１ａを備え、収容面２１１ａ、２２１ａの両側には突出部２１９、２２９が形成される。突出部２１９、２２９は、電極端子１１０、１２０の露出方向に沿って突出しており、突出部２１９、２２９の高さは、電極端子１１０、１２０の厚さとクッション部３１０、３２０の厚さとの和と同一か、またはさらに高く形成される。
【００５１】
突出部２１９、２２９は、電極端子１１０、１２０及び／または導電性プレート４１０、４２０を側面から保護して、電極端子１１０、１２０と導電性プレート４１０、４２０とが導体により短絡される事故を回避する。図１及び図２を参考にして前述したように、端子ガイド部２１１、２２２は、正極端子１１０の露出面と負極端子１２０の露出面とが互いに反対方向になるように電極端子１１０、１２０を引き出すため、短絡による事故を回避できる。これに加えて、突出部２１９、２２９を備えるため、短絡による事故をさらに効果的に回避できる。突出部２１９、２２９は絶縁性素材を含む。例えば、突出部２１９、２２９は、別途に製作された後で端子ガイド部２２１、２２２に固定されるか、または第１及び第２ケース２１０、２２０と同じ素材で射出成形される。
【００５２】
本実施形態では、突出部２１９、２２９が端子ガイド部２１１、２２１の両側にいずれも備えられた場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、端子ガイド部２１１、２２１の一側のみに形成される。
【００５３】
次いで、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとの配置状態を説明する。
【００５４】
図３を参考にすれば、本実施形態による第１ケース２１０と第２ケース２２０とは同じ形状である。例えば、同じ金型を利用して形成された２個のケースのうち一つが第１ケース２１０であり、残りの一つが第２ケース２２０でありうる。
【００５５】
第１ケース２１０に形成されたボス２１５ａ、２１５ｂとホール２１６ａ、２１６ｂとは、第１ケース２１０の長手方向に沿う軸を中心として左右対称になるように形成される。すなわち、第１ケース２１０の左側上端にボス２１５ａが形成されているならば、右側上端にはホール２１６ａが形成されており、左側下端にホール２１６ｂが形成されているならば、右側下端にはボス２１５ｂが形成されている。
【００５６】
第２ケース２２０は第１ケース２１０と同じ形状であるため、第２ケース２２０に形成されたボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂとも、第２ケース２２０の長手方向に沿う軸を中心として左右対称になるように形成できる。すなわち、第２ケース２２０の左側上端にボス２２５ａが形成されているならば、右側上端にはホール２２６ａが形成されており、左側下端にホール２２６ｂが形成されているならば、右側下端にはボス２２５ｂが形成されている。第１ケース２１０と第２ケース２２０とが同じ射出成形物であるため、第２ケース２２０のボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂとは、第１ケース２１０のボス２１５ａ、２１５ｂとホール２１６ａ、２１６ｂと実質的に同一である。
【００５７】
バッテリーセル１００を介して、第１ケース２１０の内側面と第２ケース２２０の内側面とが対向するように配されるので、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは左右が反転された状態でありうる。すなわち、第１ケース２１０の左右が反転された状態が、第２ケース２２０でありうる。左右が反転された第１ケース２１０と第２ケース２２０との配置によって、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａと第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａとが露出される方向が反対方向になる。また、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとは、互いに対応する位置に配されて、第１ケース２１０と第２ケース２２０とが互いに結合する。
【００５８】
図３を参考にすれば、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは、それぞれハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとを備える。第１ケース２１０に形成されたハーフボス２１７ａとハーフホール２１７ｂを説明すれば、ハーフボス２１７ａは、ボス２１５ａ、２１５ｂを半分に分けた形状であり、ハーフホール２１７ｂは、ハーフボス２１７ａの断面と同じ形状であって、ハーフボス２１７ａの高さと同じ深さに形成されるか、またはさらに深く形成される。例えば、ハーフボス２１７ａは、その断面が半円の柱状であり、ハーフホール２１７ｂは、その断面が半円のホールでありうる。第２ケース２２０に形成されたハーフボス２２７ａとハーフホール２２７ｂも、第１ケース２１０に形成されたハーフボス２１７ａ及びハーフホール２１７ｂと同じ形状でありうる。
【００５９】
本実施形態でハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとの断面が半円である場合を説明したが、ハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとの断面が一致するならば、その具体的な形態を制限しない。
【００６０】
第１ケース２１０と第２ケース２２０とが左右の反転された状態に配されるので、第１ケース２１０のハーフボス２１７ａと第２ケース２２０のハーフホール２２７ｂとが互いに対応し、第１ケース２１０のハーフホール２１７ｂと第２ケース２２０のハーフボス２２７ａとが互いに対応するので、これらが挿入の方式を通じて結合できる。
【００６１】
第１ケース２１０と第２ケース２２０とが同じ金型を利用して射出されるように、ハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとは、各ケース２１０、２２０の中心を過ぎて長手方向に沿って平行な軸線上に位置できる。例えば、軸を基準としてその一側にハーフホール２１７ｂ、２２７ｂが形成され、他側にはハーフボス２１７ａ、２２７ａが形成される。
【００６２】
図４ないし図９は、図３を参考にして説明した本発明のバッテリーパックの組立て過程による状態を示す斜視図であって、端子ガイド部２１１、２２１が備えられた側を抜粋して示す。
【００６３】
図４を参考にすれば、第１端子ガイド部２１１が備えられた第１ケース２１０を配する。第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａは、正極端子１１０を収容するのに十分なサイズであり、収容面２１１ａの両側に突出部２１９が備えられる。
【００６４】
図５を参考にすれば、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａに先ず第１クッション部３１０を配する。第１クッション部３１０が載置されるように、収容面２１１ａには若干の段差が形成される。第１クッション部３１０は、例えば、耐熱接着剤を利用して第１端子ガイド部２１１に固定される。
【００６５】
図６を参考にすれば、第１ケース２１０にバッテリーセル１００を位置させる。この時、正極端子１１０が第１ケース２１０に載置される。第１ケース２１０には正極端子１１０に対する第１端子ガイド部２１１のみ備えられるので、負極端子１２０は第１ケース２１０と接触しない状態である。
【００６６】
図７を参考にすれば、第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面上に配する。この時、第１クッション部３１０が正極端子１１０を支持しているため、正極端子１１０と第１導電性プレート４１０との接触面が増大し、第１導電性プレート４１０の熱容量が大きくなるように成形して、正極端子１１０で発生した熱を、伝導性プレートを通じて有効に散逸させることができる。
【００６７】
第１導電性プレート４１０は、ネジ７００を利用して第１ケース２１０に固定される。ネジ７００は、第１導電性プレート４１０に形成されたビアホールを通過した後、第１ケース２１０に形成されたネジ結合溝２１２と結合する。ネジ結合溝２１２の内側には、ネジ７００と結合するためのネジ山が形成されている。
【００６８】
さらに他の実施形態として、第１導電性プレート４１０ではないクリップ方式で、バッテリーパックの電極の直列または並列連結が行われる。この場合、本過程は省略できる。
【００６９】
図８を参考にすれば、バッテリーセル１００の上部に第２ケース２２０を配した後、第１ケース２１０と第２ケース２２０とを結合させる。図３を参考にして説明ように、第１及び第２ケース２１０、２２０には、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ及びハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとが形成されているため、第１及び第２ケース２１０、２２０が互いに結合できる。
【００７０】
この時、第２ケース２２０に備えられた第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａには、図５を参考にして説明した通りの方式で第２クッション部３２０が固定された状態である。第１ケース２１０と第２ケース２２０との結合によって、負極端子１２０は、第２ケース２２０の第２端子ガイド部２２１に載置される。すなわち、負極端子１２０は第２クッション部３２０と接触する。
【００７１】
図９を参考にすれば、図８の組立て状態のバッテリーパックをひっくり返した後、第２導電性プレート４２０が負極端子１２０の露出面と接触するように配する。第２導電性プレート４２０も、第１導電性プレート４１０と同様にネジ９００を利用して第２ケース２２０に固定される。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施形態によれば、正極端子１１０と負極端子１２０とが互いに異なる方向に向かって露出されているため、端子間の短絡による事故を効果的に回避できる。それだけでなく、第１ケース２１０と第２ケース２２０とを、同じ金型を利用して射出成形することで、製作コスト及び製作時間が大きく低減される。
【００７３】
また、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ及び／またはハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとを通じて結合されるため、組立てが簡便である。
【００７４】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。本実施形態によるバッテリーパックも、正極端子１１０と負極端子１２０との一対の電極端子１１０、１２０を備えるバッテリーセル１００を備え、バッテリーセル１００がケース２００に収容されている点は、前述したバッテリーパックと同一であるので、以下では、差異点を中心として説明する。
【００７５】
図１０を参考にすれば、バッテリーセル１００の正極端子１１０は、第１端子ガイド部２１１によって一面が絶縁されているが、負極端子１２０はその両面が露出されている。正極端子１１０の両側には突出部２１９が備えられて、負極端子１２０との短絡を防止できる。正極端子２１９の両側に備えられた突出部２１９のうち、特に負極端子１２０側に備えられた突出部２１９は、正極端子１１０と負極端子１２０との間の導体が落ちて短絡が発生することを回避する。
【００７６】
たとえ本発明が前記の望ましい実施形態と関連して説明されたとしても、発明の要旨及び範囲から逸脱せずに多様な修正や変形をすることができる。したがって、特許請求の範囲には、本発明の要旨に属する限り、このような修正や変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、バッテリーパック関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７８】
１００ バッテリーセル
１１０ 正極端子
１２０ 負極端子
２００ ケース
２１０ 第１ケース
２１１ 第１端子ガイド部
２１１ａ、２２１ａ 収容面
２１２、２２２ ネジ締結ホール
２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂ ボス
２１６ａ、２１６ｂ、２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃ ホール
２１７ａ ハーフボス
２１７ｂ ハーフホール
２１９、２２９ 突出部
２２０ 第２ケース
２２１ 第２端子ガイド部
３１０ 第１クッション部
３２０ 第２クッション部
４１０ 第１導電性プレート
４２０ 第２導電性プレート
７００、９００ ネジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、充電の不可能な一次電池とは異なって、充放電の可能な電池をいい、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パソコンなどの小型先端電子機器分野だけでなく、エネルギー保存システムに至るまで広く使われている。
【０００３】
二次電池の組立て及び運搬時に、端子に導体が接触して正極と負極とが短絡される場合には、二次電池が発熱または発火するなどの大事故が発生する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、端子間の短絡を回避するようなバッテリーパックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、前記第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；前記第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ前記第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、前記バッテリーセルを介して前記第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備える。
【０００６】
本発明の他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２ケースは、第２電極端子を収容する第２端子ガイドユニットを備え、前記第２電極端子は、露出面と非露出面とを備え、前記第２電極端子の非露出面が前記第２端子ガイドユニットと対向するように備えられる。
【０００７】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニット及び前記第２端子ガイドユニットは、互いに反対側に向かう。
【０００８】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニットは、前記第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、前記突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子と近い端部に配される。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１端子ガイドユニットは、第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部をさらに備え、前記第２突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子から遠い端部に配される。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第１クッション部を収容するための収容面を備え、前記第１クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第１クッション部は、前記第１電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第２クッション部を収容するための収容面を備え、前記第２クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第２クッション部は、前記第２電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第１電極端子の露出面と結合する第１導電性プレートをさらに備える。
【００１３】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第２電極端子の露出面と結合する第２導電性プレートをさらに備える。
【００１４】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第１クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む。
【００１５】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１クッション部は、シリコンで構成される。
【００１７】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２クッション部は、シリコンで構成される。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第１導電性プレートは、銅を含む。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２導電性プレートは、銅を含む。
【００２０】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、前記突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子と近い端部に配される。
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部を備え、前記第２突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子から遠い端部に配される。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１導電性プレートは、前記第１端子ガイドユニットとネジ結合する。
【００２３】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第２導電性プレートは、前記第２端子ガイドユニットとネジ結合する。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記第１ケースと前記第２ケースとは、同じ形状である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図であって、バッテリーセルを省略して第１ケース及び第２ケースのみを示す斜視図である。
【図４】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図５】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図６】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図７】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図８】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図９】図３のバッテリーパックの組立て過程を一部抜粋して概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明らかになる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現でき、但し、本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものあり、本発明は請求項の範ちゅうにより定義されるだけである。一方、本明細書で使われる用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で単数型は、文章で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で使われる“含む”及び“備える”は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子において、一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は用語により限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。以下では、理解を助けるために、同じ部材については同じ部材番号を使用する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図であり、図２は、図１の分解斜視図である。
【００２８】
図面を参考にすれば、バッテリーパックは、バッテリーセル１００及びバッテリーセル１００を収容するケース２００を備え、ケース２００は、バッテリーセル１００を中心として両側に配される第１ケース２１０と第２ケース２２０とを備える。
【００２９】
バッテリーセル１００は、正極端子１１０と負極端子１２０とで構成された一対の電極端子を備える。電極端子１１０、１２０は、バッテリーセル１００の一側方向Ｄ３に沿って引き出され、電極端子１１０、１２０は所定の幅を持つ。バッテリーセル１００は、２次電池であって充放電の可能なニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウム−イオン電池、リチウムポリマー電池などでありうる。
【００３０】
ケース２００はバッテリーセル１００を収容し、正極端子１１０と負極端子１２０とが露出される面が互いに反対方向に向かうように電極端子１１０、１２０を引き出すことができる。このために、ケース２００は、バッテリーセル１００を介して互いに結合できる第１ケース２１０と第２ケース２２０とを備える。ケース２００は、電気絶縁性素材で形成できる。
【００３１】
第１ケース２１０は、ほぼ長方形であって、バッテリーセル１００の一面を包むように配される。第１ケース２１０は、一面が開放されたフレーム形状でバッテリーセル１００のエッジを収容できる。第１ケース２１０には、後述する第２ケース２２０との結合のために複数のボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃとホール２１６ａ、２１６ｂとを備え、バッテリーセル１００の正極端子１１０を引き出すための第１端子ガイド部２１１を備える。
【００３２】
第１端子ガイド部２１１は一定の幅を持つほぼ板状型であって、バッテリーセル１００の正極端子１１０を収容するための収容面２１１ａを備える。正極端子１１０の一面は、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａと対向するように配されて外部に露出されず、正極端子１１０の他面は外部に露出される。以下では、説明の便宜上、第１端子ガイド部２１１と対向するように配された正極端子１１０の一面を‘非露出面’といい、他面を‘露出面’という。
【００３３】
第１クッション部３１０は、正極端子１１０の非露出面と第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａとの間に備えられる。例えば、正極端子１１０は数ｍｍの厚さを持つように薄く形成できる。薄い正極端子１１０に外部から衝撃が加えられれば、所定の剛性を持つ第１端子ガイド部２１１と接触しつつ裂けるか、またはスクラッチが発生するなどの損傷が起きる恐れがある。第１クッション部３１０は、所定の弾性を備えて外部に加えられる衝撃を緩和させることができるため、正極端子１１０の損傷を防止する。このために、第１クッション部３１０は、シリコンなどの弾性を持つ素材で形成される。一方、第１クッション部３１０は、電気の導通を目的としないため絶縁性を持ち、正極端子１１０で発生する熱に耐えるように耐熱性を備える。
【００３４】
また、第１クッション部３１０は、正極端子１１０の露出面と接触する第１導電性プレート４１０との接触面積を広げるために、正極端子１１０を支持する役割を行う。後述するように、第１導電性プレート４１０は正極端子１１０の露出面と接触する。伝導の機能以外に放熱を円滑にするために、第１導電性プレート４１０と正極端子１１０の露出面との接触面積が広げれば広いほど望ましいが、このために第１クッション部３１０は、正極端子１１０を後ろで支持する。第１クッション部３１０によって正極端子１１０と第１導電性プレート４１０との接触面積が増大する。
【００３５】
第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面と接触するように配される。第１導電性プレート４１０は電気を導通させ、バッテリーパックが直列または並列に連結される時にコネクタの機能を行う。
【００３６】
一方、第１導電性プレート４１０は、広い幅及び高さを持つ板状型に製作することで熱容量を増大させることができる。熱容量の大きい第１導電性プレート４１０を通じて正極端子１１０で発生する熱は、効果的に散逸される。第１導電性プレート４１０としては、熱伝導率及び電気伝導率が比較的高い銅（Ｃｕ）などの金属を使用できる。第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面と接触した状態で第１端子ガイド部２１１とネジ結合される。
【００３７】
第２ケース２２０はほぼ長方形であって、バッテリーセル１００の他面を包むように配されて第１ケース２１０と結合する。第２ケース２２０も一面が開放されたフレーム形状であって、バッテリーセル１００のエッジを収容できる。
【００３８】
第２ケース２２０は、第１ケース２１０との結合のための複数のボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃとを備える。この時、第２ケース２２０のボス２２５ａ、２２５ｂは、第１ケース２１０のホール２１６ａ、２１６ｂに対応し、第２ケース２２０のホール２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃは、第１ケース２１０のボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃに対応する。ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂは、各ケース２１０、２２０の内側に向かって突出した柱状である。ホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃの断面はボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂの断面と同じ形状であり、ホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃの深さは、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂの高さと同一か、またはさらに深く形成される。第２ケース２２０は、バッテリーセル１００の負極端子１２０を一側方向に引き出すための第２端子ガイド部２２１を備える。
【００３９】
第２端子ガイド部２２１は、一定の幅を備え、バッテリーセル１００の負極端子１２０を収容する収容面２２１ａを備える。負極端子１２０の一面は、第１端子ガイド部２１１の収容面２２１ａと対向するように配されて外部に露出されず、負極端子１２０の他面は外部に露出される。以下では、説明の便宜のために、第２端子ガイド部２２１と対向するように配された負極端子１２０の一面を‘非露出面’といい、他面を‘露出面’という。
【００４０】
正極端子１１０を収容するための第１端子ガイド部２１１の収容面２２１ａはＤ１方向に向かう一方、負極端子１２０を収容するための第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａは−Ｄ１の方向であって、互いに反対方向である。これらの端子ガイド部２１１、２２１を備える第１及び第２ケース２１０、２２０の構造及び結合によって、正極端子１１０と負極端子１２０との面は互いに反対方向に露出される。したがって、バッテリーパックの製造過程において、導体が正極端子１１０及び負極端子１２０と接触する端子間短絡による事故を回避できる。
【００４１】
第２クッション部３２０は、負極端子１２０の非露出面と第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａとの間に備えられて、負極端子１２０の損傷を防止し、負極端子１２０の露出面と第２導電性プレート４２０との接触面積を増大させるために負極端子１２０を支持する。第２クッション部３２０も第１クッション部３１０と同様に、耐熱シリコンなどの絶縁性、耐熱性及び弾性を持つ素材を含むことができる。
【００４２】
第２導電性プレート４２０は、負極端子１２０の露出面と接触するように配される。第２導電性プレート４２０は、負極端子１２０と同じ幅及び高さを持つように形成して熱容量を増大させる。負極端子１２０で発生した熱は、第２導電性プレート４２０を通じて効果的に散逸される。第２導電性プレート４２０も、第１導電性プレート４１０と同様に、熱伝導率及び電気伝導率の比較的高い銅（Ｃｕ）などの金属を使用できる。第２導電性プレート４２０は、ネジを利用して第２端子ガイド部２２１と結合できる。
【００４３】
本実施形態では、第１及び第２ケース２１０、２２０の中心部分が開放されたフレーム形状である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１ケース２１０と第２ケース２２０との中心部分が開放されずに閉鎖された面であるか、または複数の孔の開いた状態でありうる。
【００４４】
一方、本実施形態では、バッテリーパックを直列または並列に連結するためのコネクタとして導電性プレート４１０、４２０が組立てられる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、クリップ状のコネクタを利用するか、またはワイヤーなどを利用して直列または並列連結してもよい。
【００４５】
図３は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックであって、説明の便宜のためにバッテリーセル１００を省略し、第１及び第２ケース２１０、２２０のみを示す斜視図である。
【００４６】
本実施形態によるバッテリーパックも、正極端子１１０と負極端子１２０との一対の電極端子１１０、１２０を備えるバッテリーセル１００を備え、バッテリーセル１００の構成は、図１及び図２を参考にして説明したバッテリーセル１００と同一である。
【００４７】
一方、バッテリーセル１００を介して第１ケース２１０と第２ケース２２０とが互いに結合でき、各ケース２１０、２２０は、それぞれ端子ガイド部２１１、２２１を備えて、電極端子１１０、１２０が互いに異なる方向に向かうように露出させる点も、前述した実施形態と同一である。そして、各電極端子１１０、１２０に対してクッション部３１０、３２０と導電性プレート４１０、４２０とが備えられる点も、前述した実施形態と同一である。
【００４８】
ただし、本実施形態では、端子ガイド部２１１、２２１に突出部２１９、２２９がさらに備えられた点、及び第１ケース２１０と第２ケース２２０との相互結合のためのボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとの配置状態で差がある。以下では、説明の便宜のために差異点を中心に説明する。
【００４９】
まず、端子ガイド部２１１、２２１に形成された突出部２１９、２２９を説明する。
【００５０】
端子ガイド部２１１、２２１は、電極端子１１０、１２０を収容する収容面２１１ａ、２２１ａを備え、収容面２１１ａ、２２１ａの両側には突出部２１９、２２９が形成される。突出部２１９、２２９は、電極端子１１０、１２０の露出方向に沿って突出しており、突出部２１９、２２９の高さは、電極端子１１０、１２０の厚さとクッション部３１０、３２０の厚さとの和と同一か、またはさらに高く形成される。
【００５１】
突出部２１９、２２９は、電極端子１１０、１２０及び／または導電性プレート４１０、４２０を側面から保護して、電極端子１１０、１２０と導電性プレート４１０、４２０とが導体により短絡される事故を回避する。図１及び図２を参考にして前述したように、端子ガイド部２１１、２２２は、正極端子１１０の露出面と負極端子１２０の露出面とが互いに反対方向になるように電極端子１１０、１２０を引き出すため、短絡による事故を回避できる。これに加えて、突出部２１９、２２９を備えるため、短絡による事故をさらに効果的に回避できる。突出部２１９、２２９は絶縁性素材を含む。例えば、突出部２１９、２２９は、別途に製作された後で端子ガイド部２２１、２２２に固定されるか、または第１及び第２ケース２１０、２２０と同じ素材で射出成形される。
【００５２】
本実施形態では、突出部２１９、２２９が端子ガイド部２１１、２２１の両側にいずれも備えられた場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、端子ガイド部２１１、２２１の一側のみに形成される。
【００５３】
次いで、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとの配置状態を説明する。
【００５４】
図３を参考にすれば、本実施形態による第１ケース２１０と第２ケース２２０とは同じ形状である。例えば、同じ金型を利用して形成された２個のケースのうち一つが第１ケース２１０であり、残りの一つが第２ケース２２０でありうる。
【００５５】
第１ケース２１０に形成されたボス２１５ａ、２１５ｂとホール２１６ａ、２１６ｂとは、第１ケース２１０の長手方向に沿う軸を中心として左右対称になるように形成される。すなわち、第１ケース２１０の左側上端にボス２１５ａが形成されているならば、右側上端にはホール２１６ａが形成されており、左側下端にホール２１６ｂが形成されているならば、右側下端にはボス２１５ｂが形成されている。
【００５６】
第２ケース２２０は第１ケース２１０と同じ形状であるため、第２ケース２２０に形成されたボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂとも、第２ケース２２０の長手方向に沿う軸を中心として左右対称になるように形成できる。すなわち、第２ケース２２０の左側上端にボス２２５ａが形成されているならば、右側上端にはホール２２６ａが形成されており、左側下端にホール２２６ｂが形成されているならば、右側下端にはボス２２５ｂが形成されている。第１ケース２１０と第２ケース２２０とが同じ射出成形物であるため、第２ケース２２０のボス２２５ａ、２２５ｂとホール２２６ａ、２２６ｂとは、第１ケース２１０のボス２１５ａ、２１５ｂとホール２１６ａ、２１６ｂと実質的に同一である。
【００５７】
バッテリーセル１００を介して、第１ケース２１０の内側面と第２ケース２２０の内側面とが対向するように配されるので、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは左右が反転された状態でありうる。すなわち、第１ケース２１０の左右が反転された状態が、第２ケース２２０でありうる。左右が反転された第１ケース２１０と第２ケース２２０との配置によって、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａと第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａとが露出される方向が反対方向になる。また、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂとは、互いに対応する位置に配されて、第１ケース２１０と第２ケース２２０とが互いに結合する。
【００５８】
図３を参考にすれば、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは、それぞれハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとを備える。第１ケース２１０に形成されたハーフボス２１７ａとハーフホール２１７ｂを説明すれば、ハーフボス２１７ａは、ボス２１５ａ、２１５ｂを半分に分けた形状であり、ハーフホール２１７ｂは、ハーフボス２１７ａの断面と同じ形状であって、ハーフボス２１７ａの高さと同じ深さに形成されるか、またはさらに深く形成される。例えば、ハーフボス２１７ａは、その断面が半円の柱状であり、ハーフホール２１７ｂは、その断面が半円のホールでありうる。第２ケース２２０に形成されたハーフボス２２７ａとハーフホール２２７ｂも、第１ケース２１０に形成されたハーフボス２１７ａ及びハーフホール２１７ｂと同じ形状でありうる。
【００５９】
本実施形態でハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとの断面が半円である場合を説明したが、ハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとの断面が一致するならば、その具体的な形態を制限しない。
【００６０】
第１ケース２１０と第２ケース２２０とが左右の反転された状態に配されるので、第１ケース２１０のハーフボス２１７ａと第２ケース２２０のハーフホール２２７ｂとが互いに対応し、第１ケース２１０のハーフホール２１７ｂと第２ケース２２０のハーフボス２２７ａとが互いに対応するので、これらが挿入の方式を通じて結合できる。
【００６１】
第１ケース２１０と第２ケース２２０とが同じ金型を利用して射出されるように、ハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとは、各ケース２１０、２２０の中心を過ぎて長手方向に沿って平行な軸線上に位置できる。例えば、軸を基準としてその一側にハーフホール２１７ｂ、２２７ｂが形成され、他側にはハーフボス２１７ａ、２２７ａが形成される。
【００６２】
図４ないし図９は、図３を参考にして説明した本発明のバッテリーパックの組立て過程による状態を示す斜視図であって、端子ガイド部２１１、２２１が備えられた側を抜粋して示す。
【００６３】
図４を参考にすれば、第１端子ガイド部２１１が備えられた第１ケース２１０を配する。第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａは、正極端子１１０を収容するのに十分なサイズであり、収容面２１１ａの両側に突出部２１９が備えられる。
【００６４】
図５を参考にすれば、第１端子ガイド部２１１の収容面２１１ａに先ず第１クッション部３１０を配する。第１クッション部３１０が載置されるように、収容面２１１ａには若干の段差が形成される。第１クッション部３１０は、例えば、耐熱接着剤を利用して第１端子ガイド部２１１に固定される。
【００６５】
図６を参考にすれば、第１ケース２１０にバッテリーセル１００を位置させる。この時、正極端子１１０が第１ケース２１０に載置される。第１ケース２１０には正極端子１１０に対する第１端子ガイド部２１１のみ備えられるので、負極端子１２０は第１ケース２１０と接触しない状態である。
【００６６】
図７を参考にすれば、第１導電性プレート４１０は、正極端子１１０の露出面上に配する。この時、第１クッション部３１０が正極端子１１０を支持しているため、正極端子１１０と第１導電性プレート４１０との接触面が増大し、第１導電性プレート４１０の熱容量が大きくなるように成形して、正極端子１１０で発生した熱を、伝導性プレートを通じて有効に散逸させることができる。
【００６７】
第１導電性プレート４１０は、ネジ７００を利用して第１ケース２１０に固定される。ネジ７００は、第１導電性プレート４１０に形成されたビアホールを通過した後、第１ケース２１０に形成されたネジ結合溝２１２と結合する。ネジ結合溝２１２の内側には、ネジ７００と結合するためのネジ山が形成されている。
【００６８】
さらに他の実施形態として、第１導電性プレート４１０ではないクリップ方式で、バッテリーパックの電極の直列または並列連結が行われる。この場合、本過程は省略できる。
【００６９】
図８を参考にすれば、バッテリーセル１００の上部に第２ケース２２０を配した後、第１ケース２１０と第２ケース２２０とを結合させる。図３を参考にして説明ように、第１及び第２ケース２１０、２２０には、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ及びハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとが形成されているため、第１及び第２ケース２１０、２２０が互いに結合できる。
【００７０】
この時、第２ケース２２０に備えられた第２端子ガイド部２２１の収容面２２１ａには、図５を参考にして説明した通りの方式で第２クッション部３２０が固定された状態である。第１ケース２１０と第２ケース２２０との結合によって、負極端子１２０は、第２ケース２２０の第２端子ガイド部２２１に載置される。すなわち、負極端子１２０は第２クッション部３２０と接触する。
【００７１】
図９を参考にすれば、図８の組立て状態のバッテリーパックをひっくり返した後、第２導電性プレート４２０が負極端子１２０の露出面と接触するように配する。第２導電性プレート４２０も、第１導電性プレート４１０と同様にネジ９００を利用して第２ケース２２０に固定される。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施形態によれば、正極端子１１０と負極端子１２０とが互いに異なる方向に向かって露出されているため、端子間の短絡による事故を効果的に回避できる。それだけでなく、第１ケース２１０と第２ケース２２０とを、同じ金型を利用して射出成形することで、製作コスト及び製作時間が大きく低減される。
【００７３】
また、第１ケース２１０と第２ケース２２０とは、ボス２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２６ｂとホール２１６ａ、２１６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ及び／またはハーフボス２１７ａ、２２７ａとハーフホール２１７ｂ、２２７ｂとを通じて結合されるため、組立てが簡便である。
【００７４】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。本実施形態によるバッテリーパックも、正極端子１１０と負極端子１２０との一対の電極端子１１０、１２０を備えるバッテリーセル１００を備え、バッテリーセル１００がケース２００に収容されている点は、前述したバッテリーパックと同一であるので、以下では、差異点を中心として説明する。
【００７５】
図１０を参考にすれば、バッテリーセル１００の正極端子１１０は、第１端子ガイド部２１１によって一面が絶縁されているが、負極端子１２０はその両面が露出されている。正極端子１１０の両側には突出部２１９が備えられて、負極端子１２０との短絡を防止できる。正極端子２１９の両側に備えられた突出部２１９のうち、特に負極端子１２０側に備えられた突出部２１９は、正極端子１１０と負極端子１２０との間の導体が落ちて短絡が発生することを回避する。
【００７６】
たとえ本発明が前記の望ましい実施形態と関連して説明されたとしても、発明の要旨及び範囲から逸脱せずに多様な修正や変形をすることができる。したがって、特許請求の範囲には、本発明の要旨に属する限り、このような修正や変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、バッテリーパック関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７８】
１００ バッテリーセル
１１０ 正極端子
１２０ 負極端子
２００ ケース
２１０ 第１ケース
２１１ 第１端子ガイド部
２１１ａ、２２１ａ 収容面
２１２、２２２ ネジ締結ホール
２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ、２２５ａ、２２５ｂ ボス
２１６ａ、２１６ｂ、２６６ａ、２６６ｂ、２６６ｃ ホール
２１７ａ ハーフボス
２１７ｂ ハーフホール
２１９、２２９ 突出部
２２０ 第２ケース
２２１ 第２端子ガイド部
３１０ 第１クッション部
３２０ 第２クッション部
４１０ 第１導電性プレート
４２０ 第２導電性プレート
７００、９００ ネジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、前記第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；及び
前記第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ前記第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、前記バッテリーセルを介して前記第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備えるバッテリーパック。
【請求項２】
第２ケースは、第２電極端子を収容する第２端子ガイドユニットを備え、前記第２電極端子は、露出面と非露出面とを備え、前記第２電極端子の非露出面が前記第２端子ガイドユニットと対向するように備えられる請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記第１端子ガイドユニット及び前記第２端子ガイドユニットは、互いに反対側に向かう請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記第１端子ガイドユニットは、前記第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、
前記突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子と近い端部に配される請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記第１端子ガイドユニットは、第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部をさらに備え、
前記第２突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子から遠い端部に配される請求項４に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
前記第１ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第１クッション部を収容するための収容面を備え、前記第１クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第１クッション部は、前記第１電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
前記第２ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第２クッション部を収容するための収容面を備え、前記第２クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第２クッション部は、前記第２電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項８】
熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第１電極端子の露出面と結合する第１導電性プレートをさらに備える請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項９】
熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第２電極端子の露出面と結合する第２導電性プレートをさらに備える請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項１０】
第１クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む請求項６に記載のバッテリーパック。
【請求項１１】
前記第２クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む請求項７に記載のバッテリーパック。
【請求項１２】
前記第１クッション部は、シリコンで構成される請求項１０に記載のバッテリーパック。
【請求項１３】
前記第２クッション部は、シリコンで構成される請求項１１に記載のバッテリーパック。
【請求項１４】
第１導電性プレートは、銅を含む請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１５】
第２導電性プレートは、銅を含む請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項１６】
第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、
前記突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子と近い端部に配される請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項１７】
第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部を備え、
前記第２突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子から遠い端部に配される請求項１６に記載のバッテリーパック。
【請求項１８】
前記第１導電性プレートは、前記第１端子ガイドユニットとネジ結合する請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１９】
前記第２導電性プレートは、前記第２端子ガイドユニットとネジ結合する請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項２０】
前記第１ケースと前記第２ケースとは、同じ形状である請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項１】
一側から延びた第１電極端子及び第２電極端子を備え、前記第１電極端子は露出面と非露出面とを備える、バッテリーセル；及び
前記第１電極端子の非露出面と対向するように備えられ、かつ前記第１電極端子を収容する第１端子ガイドユニットを備える第１ケースと、前記バッテリーセルを介して前記第１ケースと結合する第２ケースと、を備えるケース；を備えるバッテリーパック。
【請求項２】
第２ケースは、第２電極端子を収容する第２端子ガイドユニットを備え、前記第２電極端子は、露出面と非露出面とを備え、前記第２電極端子の非露出面が前記第２端子ガイドユニットと対向するように備えられる請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記第１端子ガイドユニット及び前記第２端子ガイドユニットは、互いに反対側に向かう請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記第１端子ガイドユニットは、前記第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、
前記突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子と近い端部に配される請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記第１端子ガイドユニットは、第１端子ガイドユニットの端部から延び、前記第１電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第１電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部をさらに備え、
前記第２突出部は、前記第１端子ガイドユニットの端部のうち前記第２電極端子から遠い端部に配される請求項４に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
前記第１ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第１クッション部を収容するための収容面を備え、前記第１クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第１クッション部は、前記第１電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
前記第２ケースの前記第２端子ガイドユニットは、第２クッション部を収容するための収容面を備え、前記第２クッション部は絶縁性の素材を含み、前記第２クッション部は、前記第２電極端子の非露出面と対向して接触するように備えられる請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項８】
熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第１電極端子の露出面と結合する第１導電性プレートをさらに備える請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項９】
熱を吸収及び放出する導電性素材を含み、前記第２電極端子の露出面と結合する第２導電性プレートをさらに備える請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項１０】
第１クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む請求項６に記載のバッテリーパック。
【請求項１１】
前記第２クッション部は、耐熱性及び弾性を持つ素材を含む請求項７に記載のバッテリーパック。
【請求項１２】
前記第１クッション部は、シリコンで構成される請求項１０に記載のバッテリーパック。
【請求項１３】
前記第２クッション部は、シリコンで構成される請求項１１に記載のバッテリーパック。
【請求項１４】
第１導電性プレートは、銅を含む請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１５】
第２導電性プレートは、銅を含む請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項１６】
第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ突出部を備え、
前記突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子と近い端部に配される請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項１７】
第２端子ガイドユニットは、前記第２端子ガイドユニットの端部から延び、前記第２電極端子の露出方向に沿って突出し、前記第２電極端子の厚さと同一か、またはそれより大きい高さを持つ第２突出部を備え、
前記第２突出部は、前記第２端子ガイドユニットの端部のうち前記第１電極端子から遠い端部に配される請求項１６に記載のバッテリーパック。
【請求項１８】
前記第１導電性プレートは、前記第１端子ガイドユニットとネジ結合する請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１９】
前記第２導電性プレートは、前記第２端子ガイドユニットとネジ結合する請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項２０】
前記第１ケースと前記第２ケースとは、同じ形状である請求項２に記載のバッテリーパック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４２２８９（Ｐ２０１２−１４２２８９Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２９（Ｐ２０１２−１２９）
【出願日】平成２４年１月４日（２０１２．１．４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月４日（２０１２．１．４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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